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Quando l’intuizione batte la ragione

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La storia della chimica è ricca di storie di intuizioni folli, prese di posizione arbitrarie e idee visionarie. Spesso, nella magica combinazione degli elementi, i chimici si affidano a niente più che una semplice intuizione per le loro ipotesi. Alcune scoperte determinanti sono state, a volte, denigrate o criticate in partenza, per poi rivelarsi vincenti. Un’inchiesta del New Scientist ne ha identificate cinque di massima importanza.

1. Il paradosso dei quasicristalli

Il chimico israeliano Dan Shechtman osservò in una lega tra alluminio e manganese una forma cristallina inedita simile a un pentagono; un paradosso rispetto alla regola cristallina nota fino a quel momento, per cui sarebbe stato impossibile raggruppare atomi in una struttura simile. Shechtman la definì una struttura “quasicristallina”, suscitando la reazione indignata del premio Nobel Linus Pauling, che affermò sardonico: “Non esistono quasicristalli, esistono quasi-scienziati”. Si dovrà ricredere: la struttura quasicristallina verrà riscontrata in altri elementi, e Shechtman per questa scoperta verrà insignito del Premio Nobel per la Chimica 2011.

2. L’entropia in entrambi i sensi

Negli anni Cinquanta il chimico sovietico Belousov osserva un fenomeno “impossibile”: un cocktail di elementi chimici in un processo di glicosi che oscillava ripetutamente tra i due stati della reazione, fino al termine del processo. Un fenomeno di entropia in entrambi i sensi, impensabile ed improponibile scientificamente. Al punto che nessuno pubblicò gli studi di Belousov, che dovette ripiegare sull’inserimento dello studio negli atti di una conferenza su un altro argomento, cadendo nel vuoto. Sarà il connazionale Zhabotinsky a proseguirne gli studi, mettendo a punto la reazione “Belousov-Zhabotinsky” (BV).

3. I tunnel di fuga dei quanti

Negli anni Settanta il chimico sovietico Vitali Goldanski rilevò un “elemento mancante”. La teoria cinetica fino ad allora affermava che a temperature estremamente fredde come quelle che si rilevano nello spazio determinate reazioni chimiche non potevano accadere. Eppure notò che un elemento come la formaldeide riusciva a manifestarsi in catene di polimeri anche a una temperatura minimamente più alta della parte più fredda dello spazio. La ragione è che gli atomi e le molecole a temperature rigide come quelle spaziali possono superare barriere di energia generando dei “tunnel”.

4. Le reazioni forzate dei gas nobili

Sebbene una delle caratteristiche più stabili dalla scoperta dei gas nobili fu la loro impossibilità di essere oggetto di reazioni chimiche, negli anni Sessanta il chimico britannico Neil Bartlett riuscì ad applicare in laboratorio un fenomeno di “ionizzazione potenziale” sullo xeno, per cui il gas nobile si ossidava. E la ricerca sui gas nobili offre ancora oggi moltissime sorprese.

5. La struttura degli atomi “a tre”

Dagli anni Quaranta alcuni chimici della University of California cominciarono a rilevare la presenza di vincoli “non classici”: i carbocationi, ovvero ioni carbonio derivati da una molecola organica che possiedono carica elettrica positiva, ripartiti su una struttura a tre. Nel 1961 il chimico Herbert Brown (Premio Nobel nel 1979), iniziò una “guerra” contro questa teoria, sostenendo che non aveva le basi sperimentali giuste. La guerra proseguirà fino agli anni Ottanta, quando la teoria verrà confermata. Al pioniere della teoria George A. Olah verrà assegnato il Premio Nobel per la chimica nel 1994.

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